El viento solar es un importante impulsor del sodio atmosférico en Mercurio

Las observaciones de MESSENGER muestran un aumento del 50% en los iones del grupo sodio atmosférico durante los períodos de alta actividad del viento solar.

Esta simulación por computadora muestra la capa de entrada del viento solar y los eventos de transferencia de flujo (líneas verdes) en la magnetosfera del lado diurno de Mercurio. 
Crédito:
Sun et al., 2022, https://doi.org/10.1029/2022JA030280

Ningún objeto en el Sistema Solar experimenta el viento solar del Sol con más fuerza que Mercurio. El campo magnético del planeta desvía la corriente de partículas cargadas eléctricamente del Sol a una distancia de sólo 1.000 kilómetros de la superficie de Mercurio, un punto llamado magnetopausa.

Las líneas del campo magnético del Sol son transportadas por el viento solar y se doblan cuando chocan con las de Mercurio. Cuando las condiciones son adecuadas, estas líneas dobladas se rompen y se encuentran con las de Mercurio en un evento llamado reconexión magnética. Durante la reconexión, las partículas del viento solar pueden penetrar el campo magnético de Mercurio. Estas transmisiones de partículas se denominan eventos de transferencia de flujo (FTE), y una ráfaga de FTE en rápida sucesión se conoce como lluvia de FTE.

Sunl et al. investigan el efecto de estas lluvias en la superficie del planeta utilizando los datos recopilados por la nave espacial MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) de la NASA, que orbitó Mercurio entre 2011 y 2015. A medida que la nave espacial atravesaba la magnetopausa de Mercurio y se dirigía a la superficie, el espectrómetro de masas de iones integrado, FIPS (Fast Imaging Plasma Spectrometer), registró la abundancia local de iones del grupo sodio, incluidos los iones de sodio, magnesio, aluminio y silicio. Simultáneamente, un magnetómetro a bordo midió el entorno magnético local. Durante el curso de la misión orbital de MESSENGER, este escenario ocurrió 3.748 veces, y la mitad incluyó la observación de una lluvia FTE.

Los autores realizan un análisis estadístico de la abundancia de iones del grupo sodio en la atmósfera de Mercurio. Durante los acercamientos que coinciden con una lluvia FTE, encuentran que la abundancia de iones del grupo de sodio en la atmósfera es aproximadamente un 50% mayor que durante los períodos de no lluvia FTE. Después de examinar varios mecanismos potenciales para esta mejora, los científicos concluyen que la causa más probable es el Sputtering del viento solar (la eyección de átomos desde una superficie o una atmósfera, por iones de plasma que la bombardean).

Estas observaciones de MESSENGER son un indicador importante del dinamismo de la delgada atmósfera de Mercurio, según los autores. Además, es probable que llegue más información a principios de 2026 cuando la misión conjunta europeo-japonesa BepiColombo llegue a Mercurio. La misión consta de dos naves espaciales, una dirigida a Mercurio y otra dirigida a su magnetosfera. Trabajando en conjunto, deberían proporcionar detalles sin precedentes sobre la pulverización de viento solar inducida por las FTE. (Journal of Geophysical Research: Space Physicshttps://doi.org/10.1029/2022JA030280, 2022).

Fuente: Eos, magazine of the American Geophysical Union (AGU).

Artículo original: Rehnberg, M. (2022), Solar wind a major driver of atmospheric sodium at Mercury, Eos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220258. Published on 27 May 2022.

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Sobre el proceso de ‘Sputtering’

El lector puede comprender mejor este proceso producido por el viento solar, con dos ejemplos del mismo actuando sobre las superficies de dos cuerpos distintos del Sistema Solar:

Sobre la misión MESSENGER

Toda la información sobre Mercurio y la Misión MESSENGER para estudiarlo, incluyendo recursos multimedia, conferencias, papers, etc. se encuentra en:

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Sobre la misión BepiColombo

Toda la información de la misión la encuentras aquí:

BepiColombo tomó muestras del entorno magnético y de partículas alrededor de Mercurio por primera vez durante el sobrevuelo cercano de la misión al planeta a 199 km el 1 y 2 de octubre de 2021, mientras que sus acelerómetros sintieron la enorme atracción gravitacional del planeta.

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Si no lo supieras mejor, adivinarías que se trata de una foto (abajo) de un cometa tomada en el crepúsculo. Eso es un coma y cola, ¿verdad?

No ¡Lo que realmente estás viendo es el planeta Mercurio arrastrando una cola de átomos de sodio! El astrónomo aficionado italiano Andrea Alessandrini estaba buscando un nuevo desafío. Quería intentar fotografiar algo nuevo, no en el radar de la mayoría de los astrofotógrafos. Alessandrini recordó un artículo sobre la cola de sodio de Mercurio, y lo hizo pensar.……

Cometa o …? 
El 27 de Mayo de 2020, Andrea Alessandrini usó un pequeño telescopio refractor de 2.6 pulgadas equipado con un filtro especial para tomar esta notable foto del planeta Mercurio y su brillante cola de sodio. Su exposición duró 7½ minutos a un ISO de 1000. Este es uno de los tres intentos exitosos de fotografiar la cola. 
Crédito:
 Andrea Alessandrini
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El siguiente artículo lo presenta y contiene además una selección de recursos sobre el efecto del viento solar en otros cuerpos del Sistema Solar.

Curiosidades

El Viento Solar y la Estructura de Mercurio

¿Podría ser el Sol el culpable del gran núcleo de Mercurio? 
Crédito: NASA / TU Wien
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Se han propuesto muchas teorías para explicar cómo Mercurio terminó como el planeta con el núcleo más grande en comparación con su tamaño. 

Los autores del artículo de hoy plantean una hipótesis para explicarlo:

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